constexpr 8cc

Constexpr-8CC: compilador C Compile

O Constexpr-8CC é um compilador C de tempo de compilação implementado como C ++ 14 expressões constantes. Isso permite que você compile enquanto compilar! Este projeto é uma porta de 8cc construída na infraestrutura ELVM.

Expressões constantes em C ++ são expressões que podem ser avaliadas em tempo de compilação. Em C ++ 14, por restrições relaxantes, expressões constantes se tornaram tão poderosas que um compilador C pode ser implementado !

No ConstexPR-8CC, a principal rotina para compilações dos programas C é implementada em uma função C ++ 14 constexpr . Portanto, se você compilar 8cc.cpp em um arquivo binário por g ++, a compilação de um programa C será executada como uma computação de tempo de compilação e o resultado dessa compilação C será incorporado ao binário gerado. Nesse sentido, o Constexpr-8CC é um compilador C de tempo de compilação .

A seguir, é apresentada a main função em 8cc.cpp.

 int main () {
  // Compile-time
  constexpr buffer buf = eight_cc (); // Compile C code into ELVM IR
  constexpr unsigned int output_size = buf. size ;

  static_assert ( 0 <= output_size && output_size < EIGHT_CC_OUTPUT_LIMIT, " 8cc: Error " );

  // Run-time
  for ( int i = 0 ; i < output_size; ++i) {
    putchar (buf. b [i]);
  }
}

Neste programa, o valor de retorno de eight_cc é armazenado no buf variável com um especificador constexpr . Assim, você descobrirá que a compilação de um programa C é feita no tempo de compilação.

Requisitos

constexpr-8cc requer Linux com> G ++-6.2. Confirmei ./test/hello.c pode ser compilado com g++-6.2 , g++-8.3 e g++-9.3 pelo menos.

• G ++-6.2 funcionou sem nenhum sinalizador extra relacionado ao Constexpr, pois não havia limitação das contagens de loop da Constant nesta versão.
• Com G ++-8.3, eu precisava aumentar a contagem de loops do Constexpr com -fconstexpr-loop-limit . O número máximo que podemos especificar é 2**31 - 1 .
• Com G ++-9.3, além de -fconstexpr-loop-limit , aumentando -fconstexpr-ops-limit .
• Não há garantia de que ele funcione com outras versões do G ++.
• Eu não conseguia fazê -lo funcionar com Clang ++, pois o CLANG ++ tem uma limitação mais estrita das contagens de loop Constexpr.

Como correr

Compilação por run_8cc.py

Para tentar o constexpr-8cc facilmente, use run_8cc.py .

$ ./run_8cc.py x86 ./test/hello.c -o ./hello.exe # It takes about 3 minutes on my laptop
$ chmod +x ./hello.exe                           # 'hello.exe' is i386-linux binary
$ ./hello.exe
Hello, world !

Você pode alterar a linguagem de destino das compilações como as seguintes:

$ ./run_8cc.py py ./test/hello.c -o ./hello.py # target language is Python
$ python ./hello.py
Hello, world !

Para obter mais informações sobre este script, digite $ ./run_8cc.py -h .

Compilação à mão

Se você deseja compilar 8cc.cpp manualmente, consulte config.hpp . Neste arquivo, a variável EIGHT_CC_INPUT_FILE é definida. EIGHT_CC_INPUT_FILE deve ser o nome de um arquivo que contém um programa de origem C como uma string c ++ literal. Esta string será incorporada em 8cc.cpp no ​​tempo de pré-processamento e usada como entrada da computação em tempo de compilação.

Portanto, antes de compilar 8cc.cpp manualmente, você deve converter um programa bruto em uma string literal como o seguinte:

$ sed ' 1s/^/R"(/ ' ./test/hello.c | sed ' $s/$/n)"/ ' > ./test/hello.c.txt # Convert C to string literal
$ g++-6 ./8cc.cpp -o eir_gen.out
$ ./eir_gen.out > ./test/hello.eir       # eir_gen.out outputs ELVM IR
$ sed -i ' 1s/^/R"(x86/ ' ./test/hello.eir # Convert IR to string literal
$ sed -i ' $s/$/n)"/ ' ./test/hello.eir
$ g++-6 ./elc.cpp -o exe_gen.out
$ ./exe_gen.out > ./hello.exe            # exe_gen.out outputs i386-linux binary
$ chmod +x ./hello.exe
$ ./hello.exe
Hello, world ! 

Como foi gerado o Constexpr-8CC?

Quando você vir 8cc.hpp , você saberá que este programa não foi escrito à mão. Na verdade, usei a infraestrutura do compilador ELVM para gerá -la. Acabei de implementar um tradutor do ELVM IR para C ++ 14 Constexpr aqui.

Autor

Keiichi Watanabe (Udon.watanabe [at] gmail.com)

Links

• 8cc (@rui314)

  • Um compilador C muito legal. Constexpr-8CC é uma porta ConstexPR de C ++ 14 de 8cc.

• Elvm (@shinh)

  • O ELVM (máquina virtual de Esolang) é um projeto de paródia do LLVM, mas dedicado a idiomas esotéricos. O Constexpr-8CC é construído na infraestrutura ELVM.

• 8cc.vim (@rhysd), 8cc.tex (@hak7a3)

  • O Constexpr-8CC é influenciado por esses projetos.

• Compile Time Brainf*CK Compiler (@bolero-murakami)

  • Eu tenho várias idéias deste programa.

• TMP-8CC: Outro compilador C em tempo de compilação

  • Outro compilador C de tempo de compilação que eu criei, que é implementado no modelo C ++ metaprograma
  • Isso é gerado pelo modelo de metaprogramação do modelo C ++ da ELVM.
  • Como TMP Neads enorme quantidade de memórias, TMP-8cc infelizmente não funciona em máquinas reais.

• Meu blog post (japonês)